JP2017217758A - Filament material for three-dimensional molding and manufacturing method thereof, filament material set for three-dimensional molding and manufacturing method of three-dimensional molded object - Google Patents

Filament material for three-dimensional molding and manufacturing method thereof, filament material set for three-dimensional molding and manufacturing method of three-dimensional molded object Download PDF

Info

Publication number
JP2017217758A
JP2017217758A JP2016111355A JP2016111355A JP2017217758A JP 2017217758 A JP2017217758 A JP 2017217758A JP 2016111355 A JP2016111355 A JP 2016111355A JP 2016111355 A JP2016111355 A JP 2016111355A JP 2017217758 A JP2017217758 A JP 2017217758A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filament material
dimensional modeling
dimensional
desiccant particles
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016111355A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
田元 望
Nozomi Tamoto
望 田元
鈴木 康夫
Yasuo Suzuki
康夫 鈴木
成瀬 充
Mitsuru Naruse
充 成瀬
樋口 信三
Shinzo Higuchi
信三 樋口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2016111355A priority Critical patent/JP2017217758A/en
Publication of JP2017217758A publication Critical patent/JP2017217758A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filament material for three-dimensional molding capable of reducing an influence of moisture absorption and preventing deterioration of molding stability or shape precision due to the moisture absorption, in use or in storage of the filament material for three-dimensional molding.SOLUTION: A filament material for three-dimensional molding includes a thermoplastic resin and desiccant particles. The number of desiccant particles not exposed on a surface of the filament material for three-dimensional molding is larger than the number of desiccant particles exposed on the surface of the filament material for three-dimensional molding.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、立体造形用フィラメント材料及びその製造方法、並びに立体造形用フィラメント材料セット、及び立体造形物の製造方法に関する。   The present invention relates to a three-dimensional modeling filament material and a manufacturing method thereof, a three-dimensional modeling filament material set, and a three-dimensional manufacturing method.

立体造形技術の中で、熱溶融積層法(Fused deposition modeling;FDM(登録商標))は、装置が比較的安価で、実際の製品と同じ素材を用いた造形が可能であるため、応用範囲が広い。前記熱溶融積層法の原理は、熱可塑性樹脂からなるフィラメント材料を熱で溶融させ半液状化させた後、3Dデータに基づいてヘッドノズルから所定の位置に吐出し、それを繰り返して積層させて立体造形を行う方法であり、他の方式に比べてシンプルである。   Among three-dimensional modeling technologies, the fusion fusion modeling method (FDM (registered trademark)) is relatively inexpensive and can be modeled using the same material as the actual product, so its application range is wide. The principle of the hot-melt laminating method is that a filament material made of a thermoplastic resin is melted by heat to be semi-liquefied, then discharged from a head nozzle to a predetermined position based on 3D data, and then repeatedly laminated. This is a method of three-dimensional modeling and is simpler than other methods.

前記熱溶融積層法に用いられるフィラメント材料は、実際に立体造形物に使用する樹脂からなるモデル材と、造形中モデルを支持する目的で使用され、造形後に除去されるサポート材とに分類される。前記サポート材がない場合、造形できる形状やデザインが大幅に制限されるため、サポート材を併用することが好ましい。   Filament materials used in the hot melt lamination method are classified into model materials made of resin that are actually used for three-dimensional objects and support materials that are used for the purpose of supporting the model during modeling and removed after modeling. . In the absence of the support material, the shape and design that can be formed are greatly limited, and therefore it is preferable to use the support material in combination.

これらの立体造形用フィラメント材料は、その水分含有率が造形安定性や造形精度に大きく影響するため、保管時や造形時の温度・湿度を適切に管理する必要がある。   Since the moisture content of these three-dimensional modeling filament materials greatly affects modeling stability and modeling accuracy, it is necessary to appropriately manage the temperature and humidity during storage and modeling.

前記立体造形用フィラメント材料の吸湿を防止する方法として、例えば、フィラメント材料を入れるためのカセットであって、回転可能なスプール及び乾燥剤を含む乾燥チャンバーと、該チャンバーから延びる出口オリフィスに繋がるフィラメント経路と、該スプールからフィラメントを送る手段と、該チャンバー内への空気の流れを妨げる手段を備えたフィラメントカセットが開示されている(例えば、特許文献1参照)。   As a method for preventing moisture absorption of the filament material for three-dimensional modeling, for example, a cassette for containing a filament material, a drying chamber containing a rotatable spool and a desiccant, and a filament path connected to an outlet orifice extending from the chamber And a filament cassette provided with means for sending filaments from the spool and means for preventing air flow into the chamber (see, for example, Patent Document 1).

本発明は、立体造形用フィラメント材料の使用時又は保管時において、吸湿の影響を低減し、吸湿に伴う造形安定性や造形精度の低下を抑制した立体造形用フィラメント材料を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a three-dimensional modeling filament material that reduces the influence of moisture absorption during use or storage of the three-dimensional modeling filament material, and suppresses the modeling stability and modeling accuracy associated with moisture absorption. To do.

前記課題を解決するための手段としての本発明の立体造形用フィラメント材料は、熱可塑性樹脂、及び乾燥剤粒子を含有する立体造形用フィラメント材料であって、
前記立体造形用フィラメント材料の表面に露出した前記乾燥剤粒子の数よりも、前記立体造形用フィラメント材料の表面に露出していない前記乾燥剤粒子の数の方が多いものである。
The filament material for three-dimensional modeling of the present invention as a means for solving the above problems is a filament material for three-dimensional modeling that contains a thermoplastic resin and desiccant particles,
The number of the desiccant particles not exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material is larger than the number of the desiccant particles exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material.

本発明によると、立体造形用フィラメント材料の使用時又は保管時において、吸湿の影響を低減し、吸湿に伴う造形安定性や造形精度の低下を抑制した立体造形用フィラメント材料を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a three-dimensional modeling filament material that reduces the effects of moisture absorption during use or storage of the three-dimensional modeling filament material, and suppresses the modeling stability and modeling accuracy associated with moisture absorption. .

図1は、フィラメント材料表面に乾燥剤粒子が露出した状態の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a state in which desiccant particles are exposed on the surface of the filament material. 図2は、フィラメント材料表面に乾燥剤粒子が露出していない状態の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of a state in which desiccant particles are not exposed on the surface of the filament material. 図3は、押出成形の工程及び押出成形装置の一例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of an extrusion molding process and an extrusion molding apparatus. 図4は、共押出成形の方法の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing an example of a coextrusion molding method. 図5Aは、本発明の立体造形用材料を用いて造形した立体造形物の一例を示す平面図である。FIG. 5A is a plan view illustrating an example of a three-dimensional object formed using the three-dimensional object material of the present invention. 図5Bは、図5Aの立体造形物のA−A線断面図である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA of the three-dimensional structure in FIG. 5A. 図5Cは、図5Bの立体造形物の支持体の除去工程の一例を示す断面概略図である。FIG. 5C is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a step of removing the support of the three-dimensional structure illustrated in FIG. 5B.

(立体造形用フィラメント材料)
本発明の立体造形用フィラメント材料は、熱可塑性樹脂、及び乾燥剤粒子を含有する立体造形用フィラメント材料であって、
前記立体造形用フィラメント材料の表面に露出した前記乾燥剤粒子の数よりも、前記立体造形用フィラメント材料の表面に露出していない前記乾燥剤粒子の数の方が多いものであり、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
(Fill material for three-dimensional modeling)
The filament material for three-dimensional modeling of the present invention is a filament material for three-dimensional modeling containing a thermoplastic resin and desiccant particles,
The number of the desiccant particles not exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material is larger than the number of the desiccant particles exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material, and further necessary Depending on the situation, other components are contained.

前記立体造形用フィラメント材料は、熱溶融積層法(FDM)によって立体造形物を製造する場合に用いられる材料であり、「フィラメント」とは、例えば、樹脂組成物を紐状あるいは糸状に押し出し成形した材料を意味し、「ストランド」と称する場合もある。   The filament material for three-dimensional modeling is a material used when a three-dimensional model is manufactured by a hot melt lamination method (FDM). The “filament” is formed by, for example, extruding a resin composition into a string shape or a thread shape. It means a material and may be referred to as “strand”.

本発明の立体造形用フィラメント材料は、従来技術の立体造形用フィラメント材料を入れるためのカセットの吸湿を防止する方法は、立体造形用フィラメント材料の吸湿を抑制するためには有効な手段であるが、前記カセットの気密性を高めるには限界があり、延命効果が得られるに過ぎない。また、前記カセットのコストが高くなることも課題として挙げられる。特に、前記カセットの気密性を維持するためには、前記カセットからの立体造形用フィラメント材料の出し入れは極力避ける必要があり、立体造形用フィラメント材料毎に前記カセットを用意するとなると、広く受け入れられる方法ではないという知見に基づくものである。   The method for preventing moisture absorption of the cassette for placing the three-dimensional modeling filament material of the prior art is an effective means for suppressing the moisture absorption of the three-dimensional modeling filament material. However, there is a limit to increasing the airtightness of the cassette, and only a life-prolonging effect can be obtained. Another problem is that the cost of the cassette increases. In particular, in order to maintain the hermeticity of the cassette, it is necessary to avoid the insertion and removal of the three-dimensional modeling filament material from the cassette as much as possible, and when the cassette is prepared for each three-dimensional modeling filament material, a widely accepted method It is based on the knowledge that it is not.

前記立体造形用フィラメント材料は、コア部とシェル部の2層構成を有し、
前記コア部が、前記熱可塑性樹脂と前記乾燥剤粒子を含有する樹脂組成物で形成され、
前記シェル部が、前記コア部よりも前記乾燥剤粒子の量が少ない樹脂組成物で形成されていることが好ましい。
前記コア部とシェル部の2層構成を有する立体造形用フィラメント材料は、後述する共押出成形により好適に製造される。
The three-dimensional modeling filament material has a two-layer configuration of a core part and a shell part,
The core portion is formed of a resin composition containing the thermoplastic resin and the desiccant particles,
It is preferable that the shell part is formed of a resin composition in which the amount of the desiccant particles is smaller than that of the core part.
The three-dimensional modeling filament material having a two-layer configuration of the core part and the shell part is preferably manufactured by coextrusion molding to be described later.

<熱可塑性樹脂>
本発明の立体造形用フィラメント材料は、熱可塑性樹脂を含有する。
前記熱可塑性樹脂とは、加熱することによりある温度以上で軟化し、固体から液体状に変化し、冷却すると固化し、液状から固体に変化する樹脂のことを示す。
前記熱可塑性樹脂は、熱可塑性を有すれば特に制限はなく、従来公知の樹脂をいずれも使用することが可能である。
前記熱可塑性樹脂は、非水溶性と水溶性の2つに大別でき、いずれも有効に使用できる。本発明において、前者の非水溶性樹脂はモデル材として、後者の水溶性樹脂はサポート材として用いることが好ましい。これにより、モデル材とサポート材を用いて造形した立体造形物を冷水又は温水に浸漬するだけの簡便な方法により、サポート材のみが溶解して除去され、モデル材からなる立体造形物を得ることが可能になる。
<Thermoplastic resin>
The filament material for three-dimensional modeling of the present invention contains a thermoplastic resin.
The thermoplastic resin refers to a resin that softens at a certain temperature or higher when heated, changes from solid to liquid, solidifies when cooled, and changes from liquid to solid.
The thermoplastic resin is not particularly limited as long as it has thermoplasticity, and any conventionally known resin can be used.
The thermoplastic resins can be broadly classified into two types, water-insoluble and water-soluble, and both can be used effectively. In the present invention, it is preferable to use the former water-insoluble resin as a model material and the latter water-soluble resin as a support material. Thereby, only the support material is dissolved and removed by a simple method of immersing the three-dimensional modeled object modeled using the model material and the support material in cold water or warm water, and a three-dimensional modeled object made of the model material is obtained. Is possible.

−非水溶性の熱可塑性樹脂−
前記非水溶性の熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、従来公知の汎用プラスチック、エンジニアプラスチック、スーパーエンジニアプラスチックなどが挙げられる。
前記汎用プラスチックとしては、例えば、ポリ乳酸(PLA)樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、ポリスチレン(PS)樹脂、ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂、アクリル(PMMA)樹脂、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂などが挙げられる。
前記エンジニアプラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリアミド(PA)樹脂、変性ポリフェニレンエーテル(m−PPE)樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)あるいはポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル樹脂、ポリアセタール(POM)樹脂などが挙げられる。
前記スーパーエンジニアプラスチックとしては、例えば、ポリスルホン(PSU)樹脂、ポリアリレート(PAR)樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミドイミド(PAI)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、液晶ポリマー(LCP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などが挙げられる。
前記非水溶性の熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記非水溶性の熱可塑性樹脂としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
-Water-insoluble thermoplastic resin-
There is no restriction | limiting in particular as said water-insoluble thermoplastic resin, A conventionally well-known general purpose plastic, an engineer plastic, a super engineer plastic etc. are mentioned.
Examples of the general-purpose plastic include polylactic acid (PLA) resin, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, polystyrene (PS) resin, polyvinyl chloride (PVC) resin, acrylic (PMMA) resin, and polyethylene (PE) resin. And polypropylene (PP) resin.
Examples of the engineer plastic include polycarbonate (PC) resin, polyamide (PA) resin, modified polyphenylene ether (m-PPE) resin, polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT), and polyacetal (POM). ) Resins.
Examples of the super engineer plastic include polysulfone (PSU) resin, polyarylate (PAR) resin, polyetherimide (PEI), polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyethersulfone (PES) resin, and polyamideimide (PAI) resin. , Polyether ether ketone (PEEK) resin, liquid crystal polymer (LCP), polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, polyvinylidene fluoride (PVDF), and the like.
The said water-insoluble thermoplastic resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
As said water-insoluble thermoplastic resin, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used.

また、熱可塑性を有する熱可塑性エラストマーも使用することができる。前記熱可塑性エラストマーは、加熱することによって軟化して流動性を示すが、冷却することによりゴム状に戻る性質も有しており、これらをモデル材に使用することにより、軟質のモデルを造形することができる。前記熱可塑性エラストマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
これらは、ホモポリマー(単独重合体)であってもよいし、ヘテロポリマー(共重合体)であってもよく、また変性されていてもよいし、公知の官能基が導入されていてもよい。また、これらの樹脂を混合したポリマーアロイも樹脂の改質が可能であることから、有効に使用することができる。
A thermoplastic elastomer having thermoplasticity can also be used. The thermoplastic elastomer is softened by heating and exhibits fluidity, but also has a property of returning to a rubber shape when cooled. By using these as a model material, a soft model is formed. be able to. The thermoplastic elastomer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a polystyrene-based thermoplastic elastomer, a polyolefin-based thermoplastic elastomer, a vinyl chloride-based thermoplastic elastomer, a polyurethane-based thermoplastic elastomer, Examples thereof include polyester-based thermoplastic elastomers, polyamide-based thermoplastic elastomers, and polybutadiene-based thermoplastic elastomers.
These may be homopolymers (homopolymers), heteropolymers (copolymers), may be modified, or may be introduced with known functional groups. . In addition, a polymer alloy obtained by mixing these resins can be used effectively because the resin can be modified.

−水溶性の熱可塑性樹脂−
前記水溶性の熱可塑性樹脂としては、水に対し溶解性を示す熱可塑性樹脂はもちろん、水に溶けなくとも分解性あるいは崩壊性を示す熱可塑性樹脂も有効に使用することができる。前記溶解性を示す樹脂とは、水によって完全に溶解する樹脂であるのに対し、前記分解性あるいは崩壊性を示す樹脂とは、樹脂の一部は溶解したとしても完全には溶解せず、樹脂が細かく分解され、当初有していた形状や性質を維持できなくなった状態になる樹脂のことを示す。前者の水溶解性樹脂は、完全に溶解するまでに時間を要する傾向が見られ、サポート材の除去時間としてはやや増加する場合があるが、溶解液は透明で、除去した後に残存物は殆どなく、仕上がりはきれいになる効果が得られる。一方、後者の水分解性あるいは崩壊性樹脂の場合は、サポート材を除去すると、溶解液は不透明で、不溶物が残存し、仕上がりはやや劣る場合があるが、除去時間を短縮させる上では非常に有効である。
水溶解性と水崩壊性を併せ持ち、仕上がりがきれいで、除去時間も短いサポート材としては、水溶解性樹脂を用い、かつ崩壊あるいは分解を促進させる添加剤を加える方法があり、有効である。このように、水に付着することにより溶解したり、分解あるいは崩壊したり、軟化して容易に除去できるように変化した熱可塑性樹脂は、本発明においてすべて有効に使用することができる。
-Water-soluble thermoplastic resin-
As the water-soluble thermoplastic resin, not only a thermoplastic resin that is soluble in water, but also a thermoplastic resin that can be decomposed or disintegrated without being dissolved in water can be used effectively. The resin showing the solubility is a resin that is completely dissolved by water, whereas the resin showing the decomposability or disintegration is not completely dissolved even if a part of the resin is dissolved, The resin is in a state where the resin is finely decomposed and becomes unable to maintain the shape and properties originally possessed. The former water-soluble resin has a tendency to take time to completely dissolve, and the removal time of the support material may increase slightly, but the solution is transparent, and most of the residue remains after removal. There is no effect on the finish. On the other hand, in the case of the latter water-decomposable or disintegrating resin, when the support material is removed, the solution is opaque and insoluble matter remains, and the finish may be slightly inferior, but it is very difficult to shorten the removal time. It is effective for.
As a support material having both water-solubility and water-disintegrating property, a clean finish and a short removal time, there is a method using a water-soluble resin and adding an additive that promotes disintegration or decomposition, which is effective. As described above, all the thermoplastic resins which are dissolved by being attached to water, decomposed or disintegrated, or softened so as to be easily removed can be used effectively in the present invention.

前記水溶性の熱可塑性樹脂としては、親水性の置換基や構造単位を有する樹脂が挙げられ、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンオキサイドやポリプロピレンオキサイドなどのポリアルキレンオキサイド、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、水溶性ポリアミド樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、セルロース、デンプン、ゼラチンなどが挙げられる。これらは、ホモポリマー(単独重合体)であってもよいし、ヘテロポリマー(共重合体)であってもよく、また変性されていてもよいし、公知の官能基が導入されていてもよく、また塩の形態であってもよい。ただし、サポート材として用いる場合、これらの水溶性樹脂の中でも除去時間短縮の観点から、水溶解性が高い樹脂が好ましく、ポリビニルアルコール樹脂やポリアルキレンオキサイドが好ましく、ポリビニルアルコール樹脂が特に好ましい。
前記水溶性の熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記水溶性の熱可塑性樹脂としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
Examples of the water-soluble thermoplastic resin include resins having hydrophilic substituents and structural units. Examples thereof include polyvinyl alcohol resins, vinyl acetate resins, polyalkylene oxides such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, and polyacrylic acid. Examples thereof include a polymer, a polyvinyl pyrrolidone resin, a polyvinyl acetal resin, a water-soluble polyamide resin, a water-soluble polyester resin, cellulose, starch, and gelatin. These may be homopolymers (homopolymers), heteropolymers (copolymers), may be modified, or may be introduced with known functional groups. Further, it may be in the form of a salt. However, when used as a support material, among these water-soluble resins, from the viewpoint of shortening the removal time, resins having high water solubility are preferable, polyvinyl alcohol resins and polyalkylene oxides are preferable, and polyvinyl alcohol resins are particularly preferable.
The said water-soluble thermoplastic resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
As said water-soluble thermoplastic resin, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used.

前記熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50,000以上1,000,000以下が好ましく、75,000以上500,000以下がより好ましく、100,000以上400,000以下が更に好ましい。前記重量平均分子量が上記範囲内であると、ノズルからの吐出安定性が高まることや得られた立体造形物の品質や精度が高まる傾向が見られる。
前記重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。
The weight average molecular weight of the thermoplastic resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 50,000 or more and 1,000,000 or less, more preferably 75,000 or more and 500,000 or less. Preferably, 100,000 or more and 400,000 or less are more preferable. When the weight average molecular weight is within the above range, the ejection stability from the nozzles tends to increase, and the quality and accuracy of the resulting three-dimensional structure increase.
The weight average molecular weight can be measured using, for example, gel permeation chromatography (GPC).

<乾燥剤粒子>
前記乾燥剤粒子とは、吸水機能を有する粒子であって、吸湿剤又は吸水剤と称される場合もある。
本発明の立体造形用フィラメント材料は、熱可塑性樹脂と共に前記乾燥剤粒子が含有されているため、樹脂が吸湿してもその水分を乾燥剤粒子に移動させ、樹脂の水分量を低減させることが可能であるため、前記フィラメント材料の吸湿による造形安定性や造形精度の低下等の影響を抑制することが可能になる。
<Drying agent particles>
The desiccant particles are particles having a water absorption function and may be referred to as a moisture absorbent or a water absorbent.
Since the filament material for three-dimensional modeling of the present invention contains the desiccant particles together with the thermoplastic resin, even if the resin absorbs moisture, the moisture is transferred to the desiccant particles, thereby reducing the moisture content of the resin. Since it is possible, it becomes possible to suppress the influence of the modeling stability, the modeling precision fall, etc. by the moisture absorption of the said filament material.

前記乾燥剤粒子としては、特に制限はなく、従来公知の粒子状の乾燥剤をいずれも使用することができる。前記乾燥剤は、物理吸着系乾燥剤と化学吸着系乾燥剤に分類される。前者の物理吸着系乾燥剤とは、物理的に水分を吸着する乾燥剤で、例えば、乾燥剤の表面に分子レベルの細孔や隙間が無数に存在し、表面積が非常に大きい構造となっており、その細孔や隙間内に水分が吸着することによって乾燥剤としての機能が得られるものである。
前記物理吸着系乾燥剤としては、例えば、ゼオライト(モレキュラーシーブ)、アロフェン等のアルミノケイ酸塩、シリカゲル、酸化アルミニウム、活性炭、クレイ(粘土系)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The desiccant particles are not particularly limited, and any conventionally known particulate desiccant can be used. The desiccant is classified into a physical adsorption desiccant and a chemical adsorption desiccant. The former physical adsorption desiccant is a desiccant that physically adsorbs moisture. For example, the surface of the desiccant has numerous molecular pores and gaps, and has a very large surface area. The function as a desiccant can be obtained by adsorbing moisture in the pores and gaps.
Examples of the physical adsorption desiccant include zeolite (molecular sieve), aluminosilicates such as allophane, silica gel, aluminum oxide, activated carbon, clay (clay). These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記化学吸着系乾燥剤とは、化学的に水分を吸着する乾燥剤で、例えば、水分により乾燥剤自身が化学反応したり、水和物を形成したりすることにより乾燥剤としての機能が得られるものである。
前記化学吸着系乾燥剤としては、例えば、生石灰(酸化カルシウム)、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、酸化バリウム、五酸化リン、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、硫酸銅、塩化亜鉛、硫酸カルシウム、酸化マグネシウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The chemical adsorption desiccant is a desiccant that chemically adsorbs moisture. For example, the desiccant itself chemically reacts with water or forms a hydrate to obtain a function as a desiccant. It is what
Examples of the chemisorption desiccant include quick lime (calcium oxide), calcium chloride, magnesium sulfate, barium oxide, phosphorus pentoxide, potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium bromide, calcium bromide, copper sulfate, and chloride. Examples include zinc, calcium sulfate, and magnesium oxide. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

これらの中でも、前記乾燥剤粒子として、前記物理吸着系乾燥剤粒子を用いることが好ましい。前記化学吸着系乾燥剤粒子は、塩化カルシウムのように潮解性を有するものや、酸化カルシウムのように吸湿により体積膨張を引き起こすものがある。これらは、立体造形用フィラメント材料として用いる場合、フィラメントの搬送ができなくなったり、ノズル詰まりを起こしたりする場合があるため、好ましくない。一方、前記物理吸着系乾燥剤は、物理的に水分を捕捉するので、潮解性や吸湿による体積膨張が発生せず、立体造形に及ぼす影響が小さい。また、加熱乾燥すると乾燥剤を放湿させることができるので、繰り返し使用することが可能である。更に、使用環境により放湿性も有していることから、乾燥過多によるフィラメントの折れを防ぐこともできる。
以上のことから、本発明においては、物理吸着系乾燥剤が好ましく用いられる。ただし、化学吸着系乾燥剤であっても、潮解性や体積膨張を抑制したものが市販されており、これらについては本発明において有効に使用することができる。
Among these, it is preferable to use the physical adsorption type desiccant particles as the desiccant particles. The chemical adsorption desiccant particles include those having deliquescent properties such as calcium chloride and those causing volume expansion due to moisture absorption such as calcium oxide. When these are used as a three-dimensional modeling filament material, the filament may not be transported or nozzle clogging may occur, which is not preferable. On the other hand, the physical adsorption desiccant physically captures moisture, and therefore does not cause volume expansion due to deliquescence or moisture absorption, and has little effect on three-dimensional modeling. Moreover, since drying agent can be dehumidified when it heat-drys, it can be used repeatedly. Furthermore, since it has a moisture-releasing property depending on the use environment, it is also possible to prevent filament breakage due to excessive drying.
From the above, in the present invention, the physical adsorption desiccant is preferably used. However, even if it is a chemical adsorption type desiccant, what suppressed deliquescence and volume expansion is marketed, and these can be used effectively in the present invention.

前記乾燥剤粒子は、吸湿した樹脂の水分を吸水することで効果が得られるため、上記の乾燥剤以外に吸水性を有する高分子材料(吸水性樹脂)も有効に使用することができる。前記吸水性樹脂としては、水溶性高分子を架橋した親水性架橋高分子や、吸水してゲル化し水を保持する機能を持つ吸水性高分子からなる微粒子が挙げられる。例えば、ポリアクリル酸塩系、ポリスルホン酸塩系、無水マレイン酸塩系、ポリアクリルアミド系、ポリビニルアルコール系、ポリエチレンオキシド系等の合成ポリマー、ポリアスパラギン酸塩系、ポリグルタミン酸塩系、ポリアルギン酸塩系、デンプン系、セルロース系等の天然物由来のものが挙げられる。更に、ポリメタクリル酸メチルやポリアクリロニトリル等を主成分としたアクリル系樹脂微粒子も有効に用いられる。前記吸水性樹脂は、吸水能は高いものの、体積が膨張する場合があり、吸水しても体積に大きな変化がない樹脂微粒子がより好ましい。その点では、前記アクリル系樹脂微粒子において、吸湿あるいは放湿しても粒子の体積変化がほとんどないものが市販されている。具体的には、吸放湿性微粒子タフチック HUシリーズ(東洋紡株式会社製)が挙げられ、本発明において有効に使用することができる。   Since the effect of the desiccant particles is obtained by absorbing the moisture of the moisture-absorbed resin, in addition to the desiccant, a polymer material (water-absorbing resin) having water absorption can also be used effectively. Examples of the water-absorbing resin include a hydrophilic cross-linked polymer obtained by cross-linking a water-soluble polymer, and fine particles made of a water-absorbing polymer having a function of absorbing water and gelling to retain water. For example, polyacrylate, polysulfonate, maleic anhydride, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide and other synthetic polymers, polyaspartate, polyglutamate, polyalginate , Starch-based, cellulose-based and other natural products. Furthermore, acrylic resin fine particles mainly composed of polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile or the like are also effectively used. The water-absorbent resin is more preferably resin fine particles that have a high water-absorbing ability but may expand in volume and do not change greatly in volume even when absorbed. In that respect, among the acrylic resin fine particles, those in which the volume of the particles hardly changes even when moisture is absorbed or released are commercially available. Specific examples include hygroscopic fine particle tuftic HU series (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), which can be used effectively in the present invention.

前記物理吸着系乾燥剤としては、上記の中でもゼオライトが好ましく用いられる。前記ゼオライトは、アルミノケイ酸塩の一種で、ケイ素(Si)とアルミニウム(Al)と酸素(O)の網目構造で構成されている。0.2nm〜1nm程度の非常に微細で、かつ均一な細孔径を有しており、非常に高い吸着能を有している。また、その細孔を通り得る大きさの物質だけを吸着できるので、分子ふるいとしても機能する。前記ゼオライトには、天然のものと人工のものがあり、人工的に合成されたゼオライトは、モレキュラーシーブとして市販されており、本発明において特に有効に使用することができる。
前記モレキュラーシーブは、細孔径が0.3nm(モレキュラーシーブ3A)、0.4nm(モレキュラーシーブ4A)、0.5nm(モレキュラーシーブ5A)、1nm(モレキュラーシーブ13X)のものが知られており、これらの中から選択できる。本発明においては水の吸着を目的としていることから、いずれも使用可能であるが、好ましくはモレキュラーシーブ3A又は4Aが選択される。
Of the above, zeolite is preferably used as the physical adsorption desiccant. The zeolite is a kind of aluminosilicate and has a network structure of silicon (Si), aluminum (Al), and oxygen (O). It has a very fine and uniform pore diameter of about 0.2 nm to 1 nm, and has a very high adsorption capacity. In addition, it can function only as a molecular sieve because it can adsorb only a substance that can pass through the pores. There are natural and artificial zeolites, and artificially synthesized zeolites are commercially available as molecular sieves and can be used particularly effectively in the present invention.
As the molecular sieve, those having a pore diameter of 0.3 nm (molecular sieve 3A), 0.4 nm (molecular sieve 4A), 0.5 nm (molecular sieve 5A), 1 nm (molecular sieve 13X) are known. You can choose from. In the present invention, since water is intended for adsorption, any of them can be used, but molecular sieve 3A or 4A is preferably selected.

本発明の立体造形用フィラメント材料は、立体造形用フィラメント材料の表面に露出した乾燥剤粒子の数よりも、立体造形用フィラメント材料の表面に露出していない乾燥剤粒子の数の方が多いことを特徴とする。これは、前記乾燥剤粒子の大半が立体造形用フィラメント材料の表面に露出すると、乾燥剤粒子が大気中の水分を直接吸湿してしまい、本発明の効果が半減してしまうためである。
従来公知の乾燥剤混練樹脂組成物は、大気中の水分を吸湿することを目的としたものである。例えば、特開2002−206046号公報は、モレキュラーシーブが混練されたフィルムが開示されているが、前記フィルムで形成された包装容器内の空気を乾燥する目的で用いられる。しかし、本発明の立体造形用フィラメント材料は、包装容器のように内部の空気を乾燥させるのではなく、立体造形用フィラメント材料自身を乾燥させることを目的としている。そのため、立体造形用フィラメント材料表面に乾燥剤が露出している状況は好ましくない。本発明においては、立体造形用フィラメント材料の表面に露出した乾燥剤粒子の数よりも、立体造形用フィラメント材料の表面に露出していない乾燥剤粒子の数を多くすることにより、高い効果が得られる。更に、立体造形用フィラメント材料の表面に露出した乾燥剤粒子の数が少なければ少ないほど好ましく、露出した乾燥剤粒子がないことが特に好ましい。
In the three-dimensional modeling filament material of the present invention, the number of desiccant particles not exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material is greater than the number of desiccant particles exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material. It is characterized by. This is because when most of the desiccant particles are exposed on the surface of the filament material for three-dimensional modeling, the desiccant particles directly absorb moisture in the air, and the effect of the present invention is halved.
A conventionally known desiccant kneaded resin composition is intended to absorb moisture in the air. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-206046 discloses a film in which molecular sieves are kneaded, and is used for the purpose of drying air in a packaging container formed of the film. However, the three-dimensional modeling filament material of the present invention is intended to dry the three-dimensional modeling filament material itself, rather than drying the air inside like a packaging container. Therefore, it is not preferable that the desiccant is exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material. In the present invention, a higher effect can be obtained by increasing the number of desiccant particles not exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material than the number of desiccant particles exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material. It is done. Furthermore, the smaller the number of desiccant particles exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material, the better. It is particularly preferable that there are no exposed desiccant particles.

なお、前記乾燥剤粒子が、立体造形用フィラメント材料の表面に露出した状態とは、前記乾燥剤粒子が外気と接触している状態であって、外気と接触していれば、前記乾燥剤粒子が立体造形用フィラメント材料表面から突き出た状態であっても、凹んだ状態であってもすべて含まれる。例えば、乾燥剤粒子の表面が樹脂で覆われた状態であれば、樹脂の厚みに関係なく、露出していない状態と判断される。一例として、図1に立体造形用フィラメント材料1の表面から乾燥剤粒子2が露出した状態を示す概略図を、図2には立体造形用フィラメント材料1の表面から乾燥剤粒子2が露出していない状態を示す概略図を記載する。
また、前記乾燥剤粒子が立体造形用フィラメント材料の表面に露出した数と露出していない数の求め方としては、立体造形用フィラメント材料の表面あるいは断面を走査型電子顕微鏡(SEM)やマイクロスコープ等を用いて観察し、各々の乾燥剤粒子の単位面積当たりの数を数えることによって求めることができる。例えば、立体造形用フィラメント材料の任意の複数箇所について軸方向に断面観察を行い、表面に露出した数と露出していない数を数えた後、平均値を算出することで求めることができる。あるいは、立体造形用フィラメント材料の表面観察を行い、単位面積当たりの露出した数を数えた後、立体造形用フィラメント材料の任意の複数箇所について長さ方向に断面観察を行い、単位面積当たりの露出していない数を数え、平均値を算出することで求めることができる。
The state in which the desiccant particles are exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material is a state in which the desiccant particles are in contact with outside air, and the desiccant particles are in contact with outside air. Even if it is the state which protruded from the filament material surface for three-dimensional model | molding, it is contained even if it is a depressed state. For example, if the surface of the desiccant particles is covered with a resin, it is determined that the surface is not exposed regardless of the thickness of the resin. As an example, FIG. 1 is a schematic diagram showing a state in which the desiccant particles 2 are exposed from the surface of the three-dimensional modeling filament material 1, and FIG. 2 shows the desiccant particles 2 exposed from the surface of the three-dimensional modeling filament material 1. A schematic diagram showing the absence of this condition is described.
Further, as a method of obtaining the number of the desiccant particles exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material and the number not exposed, the surface or cross section of the three-dimensional modeling filament material can be obtained by using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope. Etc., and can be obtained by counting the number of each desiccant particle per unit area. For example, the cross-sectional observation can be performed in the axial direction at any of a plurality of locations of the three-dimensional modeling filament material, and after calculating the number exposed on the surface and the number not exposed, the average value can be calculated. Alternatively, after performing surface observation of the three-dimensional modeling filament material and counting the number of exposures per unit area, cross-sectional observation is performed in the length direction at any plurality of locations of the three-dimensional modeling filament material, and exposure per unit area It can be obtained by counting the number that is not done and calculating the average value.

本発明において、前記乾燥剤粒子の最小軸長は、1μm以上であることが好ましい。ここで、前記最小軸長とは、前記乾燥剤粒子の最も短い軸の長さをいう。前記乾燥剤粒子の最小軸長が1μm以上であると、十分な吸水効果が得られる。
前記乾燥剤粒子の平均粒子径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平均一次粒子及び平均二次粒子を含めて、1μm以上200μm以下の範囲内が好ましい。具体的には、前記乾燥剤粒子の平均一次粒子は、5μm以上100μm以下が好ましく、前記乾燥剤粒子の平均二次粒子径は、5μm以上200μm以下が好ましい。前記乾燥剤粒子は、一次粒子だけではなく、二次粒子として存在するものもある。特に、二次粒子は無数の一次粒子の集合体であり、一次粒子間の隙間が細孔となる多孔質構造を形成することにより、水の吸着能が高められる。この場合、一次粒子はより小さく、二次粒子は大きい方が吸着能を高める上で有利である。以上のことから、前記乾燥剤粒子としては、一次粒子だけでなく、二次粒子のものも有効に使用することができる。前記乾燥剤粒子の平均粒子径が上記範囲内であることにより、立体造形用フィラメント材料内の乾燥が均一かつ効率的に行える、立体造形用フィラメント材料の機械的特性に及ぼす影響が少ない、溶融時発泡による影響が少ない等の点で好ましい。
前記乾燥剤粒子の最小軸長は、透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡、マイクロスコープ等の形状観察を行う方法によって求めることができる。また、前記平均粒子径は、前述の電子顕微鏡やマイクロスコープ等のほか、粒度分布測定装置等を用いて測定することができる。
In the present invention, the minimum axial length of the desiccant particles is preferably 1 μm or more. Here, the minimum axial length refers to the length of the shortest axis of the desiccant particles. When the minimum axial length of the desiccant particles is 1 μm or more, a sufficient water absorption effect can be obtained.
The average particle diameter of the desiccant particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably in the range of 1 μm or more and 200 μm or less including the average primary particles and the average secondary particles. Specifically, the average primary particle of the desiccant particles is preferably 5 μm or more and 100 μm or less, and the average secondary particle diameter of the desiccant particles is preferably 5 μm or more and 200 μm or less. The desiccant particles are present not only as primary particles but also as secondary particles. In particular, the secondary particles are an aggregate of innumerable primary particles, and the water adsorbing ability is enhanced by forming a porous structure in which the gaps between the primary particles become pores. In this case, the smaller primary particles and the larger secondary particles are advantageous in increasing the adsorption capacity. From the above, as the desiccant particles, not only primary particles but also secondary particles can be used effectively. When the average particle diameter of the desiccant particles is within the above range, drying in the three-dimensional modeling filament material can be performed uniformly and efficiently, and the influence on the mechanical properties of the three-dimensional modeling filament material is small. This is preferable in that the influence of foaming is small.
The minimum axial length of the desiccant particles can be determined by a method for observing the shape such as a transmission electron microscope, a scanning electron microscope, or a microscope. Further, the average particle diameter can be measured using a particle size distribution measuring device or the like in addition to the above-mentioned electron microscope and microscope.

前記乾燥剤粒子の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することが可能であるが、前記立体造形用フィラメント材料全量に対して、1質量%以上70質量%以下が好ましく、5質量%以上50質量%以下がより好ましく、10質量%以上40質量%以下が更に好ましい。前記乾燥剤粒子の含有量が、上記範囲内であることにより、フィラメント成形が安定にできるようになり、立体造形用フィラメント材料の吸湿による不具合を防止する効果が得られ、かつ造形時の安定性や造形物の品質及び精度に及ぼす影響が少ない点で好ましい。ただし、前記乾燥剤粒子の含有量は、前記乾燥剤粒子の吸湿能力や平均一粒子径、あるいは分散状態等によって変わるため、効果や副作用を見定めて適宜決定されるものである。   The content of the desiccant particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 1% by mass or more and 70% by mass or less based on the total amount of the three-dimensional modeling filament material, 5 mass% or more and 50 mass% or less are more preferable, and 10 mass% or more and 40 mass% or less are still more preferable. When the content of the desiccant particles is within the above range, filament forming can be stably performed, and an effect of preventing defects due to moisture absorption of the filament material for three-dimensional modeling can be obtained, and stability during modeling It is preferable in that it has little influence on the quality and accuracy of the molded object. However, the content of the desiccant particles varies depending on the moisture absorption capacity, the average single particle diameter, the dispersion state, and the like of the desiccant particles, and therefore is appropriately determined in consideration of effects and side effects.

<その他の成分>
本発明の立体造形用フィラメント材料は、前記熱可塑性樹脂及び前記乾燥剤粒子以外に、その他の成分を含むことも可能であり、有用である。
前記その他の成分としては、例えば、可塑剤、充填剤、補強剤、安定剤、分散剤、酸化防止剤、難燃剤、発泡剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、顔料、各種高分子改質剤などが挙げられる。これらを添加することにより、流動性改善によるフィラメント成形安定性の向上、立体造形用フィラメント材料の寸法精度の向上、立体造形用フィラメント材料の機械的特性の改善、立体造形用フィラメント材料の劣化防止、更に三次元(3D)プリンタによる造形安定性や得られる立体造形物の品質や精度の向上等の効果が得られることから、非常に有効である。
<Other ingredients>
The filament material for three-dimensional modeling of the present invention can contain other components in addition to the thermoplastic resin and the desiccant particles, and is useful.
Examples of the other components include plasticizers, fillers, reinforcing agents, stabilizers, dispersants, antioxidants, flame retardants, foaming agents, antistatic agents, lubricants, colorants, pigments, and various polymer modifications. Agents and the like. By adding these, improvement of filament forming stability by improving fluidity, improvement of dimensional accuracy of filament material for 3D modeling, improvement of mechanical properties of filament material for 3D modeling, prevention of deterioration of filament material for 3D modeling, Furthermore, it is very effective since the effects of improving the modeling stability by a three-dimensional (3D) printer and the quality and accuracy of the three-dimensional model to be obtained can be obtained.

(立体造形用フィラメント材料セット)
本発明の立体造形用フィラメント材料セットは、熱可塑性樹脂が非水溶性である本発明の立体造形用フィラメント材料と、
熱可塑性樹脂が水溶性である本発明の立体造形用フィラメント材料と、を有し、更に必要に応じてその他の材料を有してなる。
前記熱可塑性樹脂が非水溶性である本発明の立体造形用フィラメント材料はモデル材として、前記熱可塑性樹脂が水溶性である本発明の立体造形用フィラメント材料はサポート材として用いることが好ましい。これにより、モデル材とサポート材を用いて造形した立体造形物を冷水又は温水に浸漬するだけの簡便な方法により、サポート材のみが溶解して除去され、モデル材からなる立体造形物を得ることが可能になる。
(3D modeling filament material set)
The filament material set for three-dimensional modeling of the present invention is a filament material for three-dimensional modeling of the present invention in which the thermoplastic resin is water-insoluble,
The three-dimensional modeling filament material of the present invention in which the thermoplastic resin is water-soluble, and further includes other materials as necessary.
The three-dimensional modeling filament material of the present invention in which the thermoplastic resin is water-insoluble is preferably used as a model material, and the three-dimensional modeling filament material of the present invention in which the thermoplastic resin is water-soluble is used as a support material. Thereby, only the support material is dissolved and removed by a simple method of immersing the three-dimensional modeled object modeled using the model material and the support material in cold water or warm water, and a three-dimensional modeled object made of the model material is obtained. Is possible.

(立体造形用フィラメント材料の製造方法)
本発明の立体造形用フィラメント材料は、従来公知の押出成形の方法を用いて製造することができる。
ここで、図3に押出成形の一般的な工程の模式図を示す。
例えば、前記熱可塑性樹脂及び前記乾燥剤粒子、あるいはその他の成分を含有する樹脂組成物をホッパー203より入れ、押出機201のシリンダー(バレルとも称する)内でスクリュー204により溶融混練しながら押出し、所定のフィラメント直径になるように選択した金型202を通すことにより、フィラメントが成形される。その後、冷却機210により冷却することにより固化させ、引取機220にて引取り、巻取機230にて巻き取りを行い、切断機により切断することによって、本発明の立体造形用フィラメント材料を製造することができる。なお、巻取機と切断機とは一体に構成しても構わない。
(Manufacturing method of filament material for three-dimensional modeling)
The filament material for three-dimensional modeling of the present invention can be manufactured using a conventionally known extrusion molding method.
Here, the schematic diagram of the general process of extrusion molding is shown in FIG.
For example, a resin composition containing the thermoplastic resin and the desiccant particles or other components is put through a hopper 203 and extruded while being melt kneaded by a screw 204 in a cylinder (also referred to as a barrel) of an extruder 201. The filaments are formed by passing a mold 202 selected to have a filament diameter of. Then, it solidifies by cooling with the cooler 210, takes up with the take-up machine 220, winds up with the wind-up machine 230, and cuts with the cutting machine to produce the three-dimensional modeling filament material of the present invention. can do. In addition, you may comprise a winder and a cutting machine integrally.

前記押出機201は、一般にスクリュー式が用いられる。前記スクリュー式には、単軸押出機の他に、二軸以上の多軸押出機、又は特殊押出機がある。
前記単軸押出機は、シリンダーに1本のスクリューを装着した押出機であり、例えば、ホッパー、モーター等の駆動装置、減速機、スクリュー、シリンダー、ヒーター、ブロワー、温度制御装置などから構成されている。シリンダーの先端には金型を取り付けて成形を行う。
前記二軸(多軸)押出機は、シリンダー内に2本あるいはそれ以上のスクリューを装着した押出機である。一般的に2本スクリューのものが主に用いられ、2本の軸が平行なものや軸を斜交させたもの、更にスクリューフライトのかみ合い型と非かみ合い型、スクリュー回転方向が同方向のものと異方向のものなどがある。
前記特殊押出機は、2種類の押出機を2段に組み合せたもの、スクリュー及びバレルが特殊な形状のもの、非スクリュー型の3つに分類される。
前記樹脂組成物を溶融混練する方法としては、上記の押出機を用いる以外に、ニーダーやミキサー等を用いて、バッチ毎に溶融混練する方法も挙げられる。
The extruder 201 is generally a screw type. In addition to the single screw extruder, the screw type includes a multi-screw extruder having two or more screws or a special extruder.
The single-screw extruder is an extruder having a single screw mounted on a cylinder, and includes, for example, a driving device such as a hopper and a motor, a speed reducer, a screw, a cylinder, a heater, a blower, and a temperature control device. Yes. Mold is attached to the tip of the cylinder.
The biaxial (multi-axial) extruder is an extruder equipped with two or more screws in a cylinder. In general, two-screw type is mainly used, the two shafts are parallel, the shafts are obliquely crossed, and the screw flight engagement type and non-engagement type, the screw rotation direction is the same direction There are things in different directions.
The special extruder is classified into three types: a combination of two types of extruders in two stages, a screw and barrel having a special shape, and a non-screw type.
Examples of the method for melt-kneading the resin composition include a method of melt-kneading for each batch using a kneader, a mixer, or the like, in addition to using the extruder.

冷却機210は、押し出されたフィラメントを冷却固化させる装置であるが、フィラメントの寸法や品質を決定する上で重要な工程である。一般に水冷及び空冷に大分され、水槽、水シャワー、冷却ロール、冷却盤などの手段が用いられる。本発明の非水溶性のフィラメント材料は、水冷の方法を用いることができるが、水溶性のフィラメント材料については空冷の方法が用いられる。   The cooler 210 is a device that cools and solidifies the extruded filament, and is an important process in determining the size and quality of the filament. Generally, it is largely divided into water cooling and air cooling, and means such as a water tank, a water shower, a cooling roll, and a cooling board are used. The water-insoluble filament material of the present invention can be water-cooled, but the water-soluble filament material is air-cooled.

引取機220は、フィラメントの引き取りを行う装置であるが、高い寸法精度や品質を維持するためには、適切な引張力と均一でかつ脈動のない引張速度が必要になる。
巻取機及び切断機230は、フィラメントをボビンなどに巻取り、切断するための装置である。
上記の工程以外に、冷却した後、再度加熱して延伸加工することも可能であり、強度を高める上で有効な場合がある。
The take-up machine 220 is a device for taking up the filament, but in order to maintain high dimensional accuracy and quality, an appropriate pulling force and a uniform pulling speed without pulsation are required.
The winder and cutter 230 is a device for winding and cutting the filament on a bobbin or the like.
In addition to the above steps, after cooling, it can be heated again and stretched, which may be effective in increasing strength.

本発明の立体造形用フィラメント材料は、前記立体造形用フィラメント材料の表面に露出した乾燥剤粒子の数よりも、立体造形用フィラメント材料の表面に露出していない乾燥剤粒子の数の方が多いことを特徴とする。前記の一般的な押出成形方法を用いて製造することも可能であるが、立体造形用フィラメント材料内の乾燥剤粒子の分布状態を制御する方法として、共押出成形方法を用いることが可能であり、有効である。   In the three-dimensional modeling filament material of the present invention, the number of desiccant particles not exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material is larger than the number of desiccant particles exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material. It is characterized by that. Although it is possible to manufacture using the above general extrusion molding method, a coextrusion molding method can be used as a method for controlling the distribution state of the desiccant particles in the filament material for three-dimensional modeling. ,It is valid.

本発明の立体造形用フィラメント材料の製造方法は、前記立体造形用フィラメント材料が、
前記熱可塑性樹脂に、前記乾燥剤粒子を含有した樹脂組成物、
前記乾燥剤粒子の含有量を低減した樹脂組成物、及び
前記乾燥剤粒子を含有していない樹脂組成物、から選択される少なくとも2種を用い、
共押出成形装置を用いて製造する。
In the manufacturing method of the three-dimensional modeling filament material of the present invention, the three-dimensional modeling filament material is
A resin composition containing the desiccant particles in the thermoplastic resin;
Using at least two selected from a resin composition in which the content of the desiccant particles is reduced, and a resin composition not containing the desiccant particles,
Manufactured using a coextrusion molding machine.

前記共押出成形とは、複数の押出機から異なる樹脂組成物を押出し、それらを積層させて成形を行う方法である。
図4に共押出成形の概略図を示す。例えば、立体造形用フィラメント材料のコア部の形成に用いられる樹脂組成物5と、同じくシェル部の形成に用いられる樹脂組成物6において、乾燥剤粒子の含有量を樹脂組成物5よりも樹脂組成物6の方が少なくなるようにすることで調整が可能になる。より具体的には、例えば、前記熱可塑性樹脂と前記乾燥剤粒子との含有割合が5:5の樹脂組成物A、同様の含有割合が7:3の樹脂組成物B、同様の含有割合が9:1の樹脂組成物C、同様の割合が10:0の樹脂組成物Dを作製した場合、コア部の樹脂組成物5にAを、シェル部の樹脂組成物6にCを用いることで作製できる。表面に乾燥剤粒子が露出していない立体造形用フィラメント材料を作製するためには、例えば、コア部の樹脂組成物5にBを、シェル部の樹脂組成物6にDを用いることで可能になる。
本発明の立体造形用フィラメント材料の直径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することが可能であるが、例えば、0.5mm以上10mm以下が好ましく、1.5mm以上3.5mm以下がより好ましい。
The co-extrusion molding is a method of performing molding by extruding different resin compositions from a plurality of extruders and laminating them.
FIG. 4 shows a schematic view of coextrusion molding. For example, in the resin composition 5 used for forming the core portion of the filament material for three-dimensional modeling and the resin composition 6 also used for forming the shell portion, the content of the desiccant particles is more resin composition than the resin composition 5. Adjustment is possible by reducing the number of objects 6. More specifically, for example, the content ratio of the thermoplastic resin and the desiccant particles is 5: 5 resin composition A, the same content ratio is 7: 3 resin composition B, and the same content ratio is When a resin composition C having a ratio of 9: 1 and a resin composition D having a similar ratio of 10: 0 are prepared, A is used for the resin composition 5 in the core portion, and C is used for the resin composition 6 in the shell portion. Can be made. In order to produce a three-dimensional modeling filament material in which the desiccant particles are not exposed on the surface, for example, it is possible by using B for the resin composition 5 in the core portion and D for the resin composition 6 in the shell portion. Become.
The diameter of the filament material for three-dimensional modeling of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, it is preferably 0.5 mm or more and 10 mm or less, and 1.5 mm or more and 3.5 mm or less. Is more preferable.

(立体造形物の製造方法及び立体造形装置)
本発明の立体造形物の製造方法は、本発明の立体造形用フィラメント材料を、従来公知の立体造形装置を用いて造形し、得られる立体造形物の製造方法である。前記立体造形用フィラメント材料は、モデル材でもよいし、サポート材でもよいし、その両方であってもよい。
(Manufacturing method and 3D modeling apparatus of 3D model)
The manufacturing method of the three-dimensional molded item of this invention is a manufacturing method of the three-dimensional molded item obtained by modeling the filament material for three-dimensional modeling of this invention using a conventionally well-known three-dimensional modeling apparatus. The three-dimensional modeling filament material may be a model material, a support material, or both.

前記立体造形装置は、例えば、入力された三次元形状のデータに基づいて、前記熱可塑性樹脂及び乾燥剤粒子を含む樹脂組成物を加熱溶融し、それを任意の位置に吐出する手段(ノズルヘッド)と、吐出された樹脂組成物を堆積させる手段(ベッド)とを有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。具体的には、公知の熱溶融積層(FDM(登録商標))方式の立体造形装置(3Dプリンタ―)が好適に用いられる。これらの立体造形装置は、本発明の立体造形用フィラメント材料を所定の速度でノズルヘッドに向けて搬送し、ノズルヘッド部では前記立体造形用フィラメント材料は加熱溶融されるとともに、任意の位置に吐出される。吐出された立体造形用フィラメント材料はベッド上に堆積される。これら一連の操作が終わると、ベッドが下降し、同様の操作を繰り返すことによりノズルヘッドより吐出された立体造形用フィラメント材料が積層され、立体造形物を製造することが可能になる。   The three-dimensional modeling apparatus is, for example, a unit (nozzle head) that heats and melts the resin composition containing the thermoplastic resin and the desiccant particles based on input three-dimensional shape data and discharges the resin composition to an arbitrary position. ) And means (bed) for depositing the discharged resin composition, and other means as necessary. Specifically, a known hot melt lamination (FDM (registered trademark)) type three-dimensional modeling apparatus (3D printer) is preferably used. These three-dimensional modeling apparatuses convey the three-dimensional modeling filament material of the present invention toward the nozzle head at a predetermined speed, and in the nozzle head portion, the three-dimensional modeling filament material is heated and melted and discharged to an arbitrary position. Is done. The discharged three-dimensional modeling filament material is deposited on the bed. When these series of operations are completed, the bed is lowered, and by repeating the same operation, the three-dimensional modeling filament material discharged from the nozzle head is laminated, and a three-dimensional modeled object can be manufactured.

前記ノズルヘッドの加熱温度としては、立体造形用フィラメント材料を溶融できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することが可能であるが、立体造形用フィラメント材料に含有される熱可塑性樹脂の分解温度を超えないことが好ましい。熱可塑性樹脂の分解温度を超えると、分解物によってノズル詰まりを起こし、造形安定性を低下させることに繋がる。   The heating temperature of the nozzle head is not particularly limited as long as the three-dimensional modeling filament material can be melted, and can be appropriately selected according to the purpose. However, the thermoplastic resin contained in the three-dimensional modeling filament material is decomposed. It is preferred not to exceed the temperature. Exceeding the decomposition temperature of the thermoplastic resin causes nozzle clogging due to the decomposition product, leading to a decrease in modeling stability.

前記ベッドは、立体造形用フィラメント材料が造形中に剥がれないよう、加熱手段を設けることが可能であり、有効である。加熱温度は立体造形用フィラメント材料が造形中ベッドから剥がれたり、あるいはベッド上で立体造形物が溶融変形したりしなければ特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することが可能であるが、立体造形用フィラメント材料に含有される熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上であることが好ましい。また、ベッド上に立体造形用フィラメント材料との密着性を高めるためのシートやステッカー等を貼る方法も有効である。ただし、密着性が強すぎると、造形が終わった後、立体造形物を取り出しにくくなることがあるため、造形中剥がれない程度に留めることが肝要である。
これらの立体造形用フィラメント材料は、直接立体造形物を作製するものであるため、一般に非水溶性の熱可塑性樹脂からなるモデル材が用いられるが、水溶性の熱可塑性樹脂からなるサポート材を用いて造形することも可能である。
一方、前記サポート材は本来、前記モデル材による造形を支持するために用いられる。そのため、立体造形物を作製する際は、通常モデル材用とサポート材用の少なくとも二つのノズルヘッドを有する立体造形装置が用いられる。このようにしてモデル材とサポート材からなる立体造形物を作製した後、サポート材のみを除去することによって、モデル材からなる立体造形物を得ることができる。
The bed can be effectively provided with heating means so that the three-dimensional modeling filament material does not peel off during modeling. The heating temperature is not particularly limited as long as the filament material for three-dimensional modeling does not peel off from the bed during modeling, or the three-dimensional model does not melt and deform on the bed, and can be appropriately selected according to the purpose, It is preferable that it is more than the glass transition temperature of the thermoplastic resin contained in the three-dimensional modeling filament material. In addition, a method of sticking a sheet, a sticker or the like for improving the adhesion with the three-dimensional modeling filament material on the bed is also effective. However, if the adhesiveness is too strong, it may be difficult to take out the three-dimensional model after the modeling is finished.
Since these three-dimensional modeling filament materials are for directly producing a three-dimensional modeled object, generally model materials made of water-insoluble thermoplastic resins are used, but support materials made of water-soluble thermoplastic resins are used. It is also possible to model.
On the other hand, the support material is originally used to support modeling by the model material. Therefore, when producing a three-dimensional modeled object, a three-dimensional model apparatus having at least two nozzle heads for a model material and a support material is usually used. Thus, after producing the three-dimensional molded item which consists of a model material and a support material, the three-dimensional molded item which consists of a model material can be obtained by removing only a support material.

図5Aから図5Cにサポート材を用いて立体造形物を製造する方法の一例を示す概略図を示す。図5Aは、モデル材20及びサポート材10を用いて造形した立体造形物の一例を示す平面図である。図5Bは、図5Aの立体造形物のA−A線断面図である。図中の持ち手の部分は、下から積層して造形する方法ではきれいに造形ができないため、持ち手の部分を支持するためにサポート材10を積層する。
図5Cは、図5Bの立体造形物からサポート材10を除去する工程の一例を示す断面概略図である。サポート材10は水溶性の熱可塑性樹脂で作製されているため、図5Bで得られた立体造形物を、冷水あるいは温水で満たした容器内に浸漬させると、サポート材10のみが溶解し、除去され、モデル材20で造形した立体造形物を容易に得ることができる。
上記の形態は、モデル材20としての非水溶性の熱可塑性樹脂を含む本発明の立体造形用フィラメント材料と、サポート材10としての水溶性の熱可塑性樹脂を含む本発明の立体造形用フィラメント材料を組み合わせて使用することによって、モデル材及びサポート材ともに造形安定性あるいは造形品質の向上を実現することができることから、本発明においてはこれらの組み合わせを立体造形用フィラメント材料セットとして定義される。
The schematic which shows an example of the method of manufacturing a three-dimensional molded item using a support material to FIG. 5A to FIG. 5C is shown. FIG. 5A is a plan view illustrating an example of a three-dimensional modeled object modeled using the model material 20 and the support material 10. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA of the three-dimensional structure in FIG. 5A. Since the handle portion in the figure cannot be clearly modeled by the method of stacking and modeling from below, the support material 10 is stacked in order to support the handle portion.
FIG. 5C is a schematic cross-sectional view showing an example of a process of removing the support material 10 from the three-dimensional structure shown in FIG. 5B. Since the support material 10 is made of a water-soluble thermoplastic resin, when the three-dimensional structure obtained in FIG. 5B is immersed in a container filled with cold water or warm water, only the support material 10 is dissolved and removed. Thus, a three-dimensional modeled object modeled with the model material 20 can be easily obtained.
The above-mentioned form is a three-dimensional modeling filament material of the present invention including a water-soluble thermoplastic resin of the present invention including a water-insoluble thermoplastic resin as the model material 20 and a water-soluble thermoplastic resin of the support material 10. By using these in combination, it is possible to achieve improvement in modeling stability or modeling quality for both the model material and the support material. Therefore, in the present invention, these combinations are defined as a three-dimensional modeling filament material set.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

以下の実施例及び比較例において、乾燥剤粒子の最小軸長、及び平均粒子径は、以下のようにして測定した。
<乾燥剤粒子の最小軸長、及び平均粒子径>
前記乾燥剤粒子の最小軸長は、透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡、又はマイクロスコープを用いて形状観察を行う方法によって測定した。また、前記平均粒子径は、透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡、又は粒度分布測定装置を用いて測定した。
In the following examples and comparative examples, the minimum axial length and the average particle diameter of the desiccant particles were measured as follows.
<Minimum axial length and average particle diameter of desiccant particles>
The minimum axial length of the desiccant particles was measured by a shape observation method using a transmission electron microscope, a scanning electron microscope, or a microscope. The average particle size was measured using a transmission electron microscope, a scanning electron microscope, or a particle size distribution measuring device.

(実施例1)
−立体造形用フィラメント材料1の作製−
熱可塑性樹脂としてポリ乳酸樹脂(3001D、ネイチャーワークス社製、D体含有量1.4%、融点165℃、重量平均分子量18.6万)70質量部、乾燥剤粒子として合成ゼオライト(モレキュラーシーブ3A、パウダー、最小軸長1μm以上、平均粒子径約10μm、ユニオン昭和株式会社製)30質量部を、図3に示すような押出成形機を用いて溶融混練及びフィラメント成形を行い、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料1を作製した。
なお、得られた立体造形用フィラメント材料1の断面SEM観察を、走査型電子顕微鏡(ULTRA55、ZEISS社製)を用いて行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子より、露出していない乾燥剤粒子の方が多いことを確認した。
Example 1
-Production of filament material 1 for three-dimensional modeling-
70 parts by mass of polylactic acid resin (3001D, manufactured by Nature Works, D-form content 1.4%, melting point 165 ° C., weight average molecular weight 1860,000) as thermoplastic resin, synthetic zeolite (molecular sieve 3A) as desiccant particles , Powder, minimum axial length of 1 μm or more, average particle diameter of about 10 μm, Union Showa Co., Ltd.) 30 parts by mass is melt kneaded and filament molded using an extruder as shown in FIG. 3D modeling filament material 1 was produced.
In addition, as a result of performing cross-sectional SEM observation of the obtained three-dimensional modeling filament material 1 using a scanning electron microscope (ULTRA55, manufactured by ZEISS), the desiccant particles exposed on the surface are not exposed. It was confirmed that there were more desiccant particles.

(実施例2)
−立体造形用フィラメント材料2の作製−
実施例1において、乾燥剤粒子を、合成ゼオライト(A−4、最小軸長1μm以上、平均粒子径約75μm、東ソー株式会社製)に変更した以外は、実施例1と同様にして、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料2を作製した。
なお、得られた立体造形用フィラメント材料2の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子より、露出していない乾燥剤粒子の方が多いことを確認した。
(Example 2)
-Production of three-dimensional modeling filament material 2-
In Example 1, except that the desiccant particles were changed to synthetic zeolite (A-4, minimum axial length of 1 μm or more, average particle diameter of about 75 μm, manufactured by Tosoh Corporation), the diameter 1 A filament material 2 for three-dimensional modeling of .75 mm was produced.
In addition, as a result of performing cross-sectional SEM observation of the obtained filament material 2 for three-dimensional modeling similarly to Example 1, there are more desiccant particles which are not exposed than the desiccant particle which is exposed on the surface. It was confirmed.

(実施例3)
−立体造形用フィラメント材料3の作製−
実施例1において、熱可塑性樹脂としてポリ乳酸樹脂(3001D、D体含有量1.4%、融点165℃、重量平均分子量18.6万、ネイチャーワークス社製)60質量部、乾燥剤粒子としてシリカゲル(サンスフェアH−201、最小軸長1μm以上、平均粒子径約20μm、AGCエスアイテック社製)40質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料3を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料3の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子より、露出していない乾燥剤粒子の方が多いことを確認した。
(Example 3)
-Production of three-dimensional modeling filament material 3-
In Example 1, 60 parts by mass of a polylactic acid resin (3001D, D-form content: 1.4%, melting point: 165 ° C., weight average molecular weight: 186,000, manufactured by Nature Works) as a thermoplastic resin, and silica gel as a desiccant particle (Sunsphere H-201, minimum axial length of 1 μm or more, average particle diameter of about 20 μm, manufactured by AGC S-Tech Co., Ltd.) Similar to Example 1, except for using 40 parts by mass, for three-dimensional modeling with a diameter of 1.75 mm Filament material 3 was produced.
As a result of carrying out cross-sectional SEM observation of the obtained three-dimensional modeling filament material 3 in the same manner as in Example 1, it was confirmed that there were more unexposed desiccant particles than exposed desiccant particles on the surface. did.

(実施例4)
−立体造形用フィラメント材料4の作製−
実施例3において、乾燥剤粒子を、シリカゲル(NIPGEL BY−001、最小軸長1μm以上、平均粒子径約14μm、東ソー・シリカ株式会社製)に変更した以外は、実施例3と同様にして、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料4を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料4の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子より、露出していない乾燥剤粒子の方が多いことを確認した。
Example 4
-Production of filament material 4 for three-dimensional modeling-
In Example 3, except that the desiccant particles were changed to silica gel (NIPGEL BY-001, minimum axial length of 1 μm or more, average particle diameter of about 14 μm, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.), A filament material 4 for three-dimensional modeling having a diameter of 1.75 mm was produced.
As a result of conducting cross-sectional SEM observation of the obtained filament material 4 for three-dimensional modeling in the same manner as in Example 1, it was confirmed that there were more desiccant particles not exposed than the desiccant particles exposed on the surface. did.

(実施例5)
−立体造形用フィラメント材料5の作製−
実施例3において、乾燥剤粒子を、アクリル樹脂微粒子(タフチックHU−720P、最小軸長1μm以上、平均粒子径約50μm、東洋紡株式会社製)に変更した以外は、実施例3と同様にして、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料5を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料5の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子より、露出していない乾燥剤粒子の方が多いことを確認した。
(Example 5)
-Production of three-dimensional modeling filament material 5-
In Example 3, except that the desiccant particles were changed to acrylic resin fine particles (Tuffic HU-720P, minimum axial length of 1 μm or more, average particle diameter of about 50 μm, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), in the same manner as in Example 3, A filament material 5 for three-dimensional modeling having a diameter of 1.75 mm was produced.
As a result of performing cross-sectional SEM observation of the obtained filament material 5 for three-dimensional modeling in the same manner as in Example 1, it was confirmed that there were more desiccant particles not exposed than the desiccant particles exposed on the surface. did.

(実施例6)
−立体造形用フィラメント材料6の作製−
実施例3において、熱可塑性樹脂を、ポリビニルアルコール樹脂(GポリマーOKS−8164P、融点170℃、日本合成化学工業株式会社製)に変更した以外は、実施例3と同様にして、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料6を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料6の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子より、露出していない乾燥剤粒子の方が多いことを確認した。
(Example 6)
-Production of three-dimensional modeling filament material 6-
In Example 3, the thermoplastic resin was changed to polyvinyl alcohol resin (G polymer OKS-8164P, melting point 170 ° C., manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) in the same manner as in Example 3, and the diameter was 1.75 mm. The three-dimensional modeling filament material 6 was produced.
As a result of performing cross-sectional SEM observation of the obtained filament material for three-dimensional modeling in the same manner as in Example 1, it was confirmed that there were more desiccant particles not exposed than the desiccant particles exposed on the surface. did.

(実施例7)
−立体造形用フィラメント材料7の作製−
実施例3において、熱可塑性樹脂を、ポリアミド樹脂(6ナイロン、アミランCM1021FS、融点225℃、東レ株式会社製)に変更した以外は、実施例3と同様にして、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料7を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料7の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子より、露出していない乾燥剤粒子の方が多いことを確認した。
(Example 7)
-Preparation of filament material 7 for three-dimensional modeling-
In Example 3, except that the thermoplastic resin was changed to polyamide resin (6 nylon, Amilan CM1021FS, melting point 225 ° C., manufactured by Toray Industries, Inc.), in the same manner as in Example 3, for three-dimensional modeling with a diameter of 1.75 mm Filament material 7 was produced.
As a result of performing cross-sectional SEM observation of the obtained filament material 7 for three-dimensional modeling in the same manner as in Example 1, it was confirmed that there were more desiccant particles not exposed than the desiccant particles exposed on the surface. did.

(実施例8)
−立体造形用フィラメント材料8の作製−
コア部用樹脂組成物として、熱可塑性樹脂にポリ乳酸樹脂(3001D、ネイチャーワークス社製、D体含有量1.4%、融点165℃、重量平均分子量18.6万)65質量部、乾燥剤粒子として合成ゼオライト(モレキュラーシーブ3A、パウダー、最小軸長1μm以上、平均粒子径約10μm、ユニオン昭和株式会社製)35質量部を、シェル部用樹脂組成物として、熱可塑性樹脂にポリ乳酸樹脂(3001D、ネイチャーワークス社製、D体含有量1.4%、融点165℃、重量平均分子量18.6万)90質量部、乾燥剤粒子として合成ゼオライト(モレキュラーシーブ3A、パウダー、最小軸長1μm以上、平均粒子径約10μm、ユニオン昭和株式会社製)10質量部を、図4に示すような共押出成形機を用いて溶融混練、及びフィラメント成形を行い、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料8を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料8の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子より、露出していない乾燥剤粒子の方が多いことを確認した。
(Example 8)
-Production of filament material 8 for three-dimensional modeling-
As a resin composition for the core part, 65 parts by mass of a polylactic acid resin (3001D, manufactured by Nature Works, D-form content 1.4%, melting point 165 ° C., weight average molecular weight 1860,000) as a thermoplastic resin, desiccant 35 parts by mass of synthetic zeolite (molecular sieve 3A, powder, minimum axial length of 1 μm or more, average particle diameter of about 10 μm, manufactured by Union Showa Co., Ltd.) as particles as a resin composition for the shell part, and a polylactic acid resin ( 3001D, manufactured by Nature Works, D-form content: 1.4%, melting point: 165 ° C., weight average molecular weight: 186,000, 90 parts by mass, synthetic zeolite (molecular sieve 3A, powder, minimum axial length of 1 μm or more) as desiccant particles 10 parts by mass of an average particle size of about 10 μm, manufactured by Union Showa Co., Ltd.) was melt kneaded using a coextrusion molding machine as shown in FIG. It performed Iramento molding, to produce a three-dimensional article filament material 8 having a diameter of 1.75 mm.
As a result of performing cross-sectional SEM observation of the obtained filament material 8 for three-dimensional modeling in the same manner as in Example 1, it was confirmed that there were more unexposed desiccant particles than the desiccant particles exposed on the surface. did.

(実施例9)
−立体造形用フィラメント材料9の作製−
コア部用樹脂組成物として、熱可塑性樹脂にポリビニルアルコール樹脂(GポリマーOKS−8150P、融点170℃、日本合成化学工業株式会社製)50質量部、乾燥剤粒子として、合成ゼオライト(モレキュラーシーブ3A、パウダー、最小軸長1μm以上、平均粒子径約10μm、ユニオン昭和株式会社製)50質量部を、シェル部用樹脂組成物として、熱可塑性樹脂にポリビニルアルコール樹脂(GポリマーOKS−8150P、融点170℃、日本合成化学工業株式会社製)100質量部を、図4に示すような共押出成形機を用いて溶融混練及びフィラメント成形を行い、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料9を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料9の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子は認められなかった。
Example 9
-Production of three-dimensional modeling filament material 9-
As a resin composition for the core part, a thermoplastic resin and a polyvinyl alcohol resin (G polymer OKS-8150P, melting point 170 ° C., manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) 50 parts by mass, as a desiccant particle, synthetic zeolite (Molecular Sieve 3A, 50 parts by mass of powder, minimum axial length of 1 μm or more, average particle diameter of about 10 μm, manufactured by Union Showa Co., Ltd., as a resin composition for shell, polyvinyl alcohol resin (G polymer OKS-8150P, melting point 170 ° C.) as a thermoplastic resin 100 parts by mass (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) was melt-kneaded and filament-molded using a coextrusion molding machine as shown in FIG. 4 to produce a filament material 9 for three-dimensional modeling having a diameter of 1.75 mm.
As a result of carrying out cross-sectional SEM observation of the obtained filament material 9 for three-dimensional modeling similarly to Example 1, the desiccant particle exposed on the surface was not recognized.

(実施例10)
−立体造形用フィラメント材料10の作製−
コア部用樹脂組成物として、熱可塑性樹脂にポリアミド樹脂(6ナイロン、アミランCM1021FS、融点225℃、東レ株式会社製)70質量部、乾燥剤粒子として、合成ゼオライト(モレキュラーシーブ3A、パウダー、最小軸長1μm以上、平均粒子径約10μm、ユニオン昭和株式会社製)30質量部を、シェル部用樹脂組成物として、熱可塑性樹脂にポリアミド樹脂(6ナイロン、アミランCM1021FS、融点225℃、東レ株式会社製)100質量部を、図4に示すような共押出成形機を用いて溶融混練及びフィラメント成形を行い、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料10を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料10の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子は認められなかった。
(Example 10)
-Production of three-dimensional modeling filament material 10-
As a resin composition for the core part, a thermoplastic resin and a polyamide resin (6 nylon, Amilan CM1021FS, melting point 225 ° C., manufactured by Toray Industries, Inc.) 70 parts by mass, a desiccant particle, a synthetic zeolite (molecular sieve 3A, powder, minimum axis) 30 parts by mass of 1 μm or more in length, average particle diameter of about 10 μm, manufactured by Union Showa Co., Ltd., as a resin composition for the shell portion, a thermoplastic resin, polyamide resin (6 nylon, Amilan CM1021FS, melting point 225 ° C., manufactured by Toray Industries, Inc. ) 100 parts by mass were melt-kneaded and filament-molded using a coextrusion molding machine as shown in FIG. 4 to produce a three-dimensional modeling filament material 10 having a diameter of 1.75 mm.
As a result of carrying out cross-sectional SEM observation of the obtained three-dimensional modeling filament material 10 in the same manner as in Example 1, no desiccant particles exposed on the surface were observed.

(実施例11)
−立体造形用フィラメント材料11の作製−
実施例10において、コア部用樹脂組成物の乾燥剤粒子を、活性アルミナ(最小軸長1μm以上、平均粒子径約75μm、和光純薬工業株式会社製)に変更した以外は、実施例10と同様にして、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料11を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料11の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子は認められなかった。
(Example 11)
-Production of three-dimensional modeling filament material 11-
Example 10 is the same as Example 10 except that the desiccant particles of the core portion resin composition were changed to activated alumina (minimum axial length of 1 μm or more, average particle diameter of about 75 μm, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Similarly, a filament material 11 for three-dimensional modeling having a diameter of 1.75 mm was produced.
As a result of performing cross-sectional SEM observation of the obtained three-dimensional modeling filament material 11 in the same manner as in Example 1, no desiccant particles exposed on the surface were observed.

(実施例12)
−立体造形用フィラメント材料12の作製−
実施例10において、コア部用樹脂組成物の乾燥剤粒子を、酸化カルシウム(最小軸長1μm以上、平均粒子径約30μm)に変更した以外は、実施例10と同様にして、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料12を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料12の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子は認められなかった。
(Example 12)
-Production of filament material 12 for three-dimensional modeling-
In Example 10, the desiccant particles of the core part resin composition were changed to calcium oxide (minimum axial length of 1 μm or more, average particle diameter of about 30 μm) in the same manner as in Example 10 except that the diameter was 1.75 mm. The three-dimensional modeling filament material 12 was produced.
As a result of carrying out cross-sectional SEM observation of the obtained three-dimensional modeling filament material 12 in the same manner as in Example 1, no desiccant particles exposed on the surface were observed.

(実施例13)
−立体造形用フィラメント材料13の作製−
実施例6において、乾燥剤粒子としてナノクレイ(モンモリロナイト、最小軸長1μm未満、平均粒子径1μm)を用いた以外は、実施例6と同様にして、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料13を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料13の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子より、露出していない乾燥剤粒子の方が多いことを確認した。
(Example 13)
-Production of three-dimensional modeling filament material 13-
In Example 6, the three-dimensional modeling filament material 13 having a diameter of 1.75 mm was obtained in the same manner as in Example 6 except that nanoclay (montmorillonite, minimum axial length of less than 1 μm, average particle diameter of 1 μm) was used as the desiccant particles. Produced.
As a result of carrying out cross-sectional SEM observation of the obtained filament material for three-dimensional modeling in the same manner as in Example 1, it was confirmed that there were more desiccant particles not exposed than desiccant particles exposed on the surface. did.

(比較例1)
−立体造形用フィラメント材料14の作製−
実施例1において、乾燥剤粒子を含有しなかった以外は、実施例1と同様にして、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料14を作製した。
(Comparative Example 1)
-Production of three-dimensional modeling filament material 14-
In Example 1, a three-dimensional modeling filament material 14 having a diameter of 1.75 mm was produced in the same manner as in Example 1 except that it did not contain desiccant particles.

(比較例2)
−立体造形用フィラメント材料15の作製−
コア部用樹脂組成物として、熱可塑性樹脂にポリビニルアルコール樹脂(GポリマーOKS−8150P、融点170℃、日本合成化学工業株式会社製)100質量部、シェル部用樹脂組成物として、ポリビニルアルコール樹脂(GポリマーOKS−8150P、融点170℃、日本合成化学工業株式会社製)50質量部、乾燥剤粒子として、合成ゼオライト(モレキュラーシーブ3A、パウダー、最小軸長1μm以上、平均粒子径約10μm、ユニオン昭和株式会社製)50質量部を、図4に示すような共押出成形機を用いて溶融混練及びフィラメント成形を行い、直径1.75mmの立体造形用フィラメント材料15を作製した。
得られた立体造形用フィラメント材料15の断面SEM観察を実施例1と同様にして行った結果、表面に露出している乾燥剤粒子より、露出していない乾燥剤粒子の方が少ないことを確認した。
(Comparative Example 2)
-Production of three-dimensional modeling filament material 15-
As a resin composition for a core part, a polyvinyl alcohol resin (G polymer OKS-8150P, melting point 170 ° C., manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) 100 parts by mass as a thermoplastic resin, and as a resin composition for a shell part, a polyvinyl alcohol resin ( G polymer OKS-8150P, melting point 170 ° C., Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. 50 parts by mass, as desiccant particles, synthetic zeolite (molecular sieve 3A, powder, minimum axial length 1 μm or more, average particle diameter of about 10 μm, Union Showa 50 parts by mass) were melt-kneaded and filament-molded using a coextrusion molding machine as shown in FIG. 4 to produce a solid material filament material 15 having a diameter of 1.75 mm.
As a result of carrying out cross-sectional SEM observation of the obtained three-dimensional modeling filament material 15 in the same manner as in Example 1, it was confirmed that there were fewer unexposed desiccant particles than exposed desiccant particles on the surface. did.

次に、実施例及び比較例の立体造形用フィラメント材料1〜15について、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表1に示した。   Next, various characteristics of the three-dimensional modeling filament materials 1 to 15 of Examples and Comparative Examples were evaluated as follows. The results are shown in Table 1.

<造形安定性>
作製した各立体造形用フィラメント材料を、30℃で50%RHの環境下、7日間保存した後、熱溶融方式の立体造形装置を用いて立体造形物の製造を行った。ノズル温度は、熱可塑性樹脂の融点の35℃高い温度とした。ベッド温度は、45℃〜100℃の間に設定した。また、造形速度は、60mm/secとした。
造形安定性については、造形中フィラメントの搬送不良、吐出不良、ベッドからの剥離等により、造形が途中で停止するか否かについて判定を行い、下記基準に従って造形安定性を評価した。
[評価基準]
◎:最初から最後まで一度も造形が止まることなく、立体造形物を完成した
○:造形の停止が数回あったが、復活することができ、立体造形物を完成した
△:造形が50%以上進んだ後に造形の停止が頻発し、立体造形物の完成に至らなかった
×:造形の初期段階から造形の停止が頻発し、造形は10%にも達しなかった
<Modeling stability>
Each of the produced three-dimensional modeling filament materials was stored at 30 ° C. in an environment of 50% RH for 7 days, and then a three-dimensional model was manufactured using a hot-melt type three-dimensional modeling apparatus. The nozzle temperature was 35 ° C. higher than the melting point of the thermoplastic resin. The bed temperature was set between 45 ° C and 100 ° C. The modeling speed was 60 mm / sec.
About modeling stability, it was determined whether modeling stopped on the way by the conveyance failure of a filament during modeling, discharge failure, peeling from a bed, etc., and modeling stability was evaluated according to the following reference | standard.
[Evaluation criteria]
◎: The three-dimensional model was completed without stopping the modeling from the beginning to the end. ○: The modeling was stopped several times, but it could be revived and the three-dimensional model was completed. △: Modeling was 50% After the above progress, the modeling stopped frequently, and the three-dimensional model was not completed. ×: The modeling stopped frequently from the initial stage of modeling, and the modeling did not reach 10%.

<造形品質>
前記造形安定性評価で完成できた立体造形物について、造形品質評価を行った。造形品質は、得られた立体造形物を目視で観察し、欠陥の有無や寸法精度について評価を行った。欠陥については、特に空隙の有無、突起や糸引きの有無、反りの有無、ピッチ間の剥がれの有無について判定を行い、下記基準に従って造形品質を評価した。
[評価基準]
◎:立体造形物に目立つ欠陥は認められず、目的の立体造形物が得られた
○:目立たない小さな欠陥が数カ所見つかったが、問題ないと判断できる
○〜△:目立たない小さな欠陥が多数見つかったが、問題ないと判断できる
△:目立つ欠陥が多数あり、明らかに品質が低いことがわかる
×:目的の形状とは大きくかけ離れている
<Modeling quality>
Modeling quality evaluation was performed about the three-dimensional molded item completed by the said modeling stability evaluation. The modeling quality was evaluated by visually observing the obtained three-dimensional modeled object and the presence or absence of defects and dimensional accuracy. Regarding the defects, the presence or absence of voids, the presence or absence of protrusions or stringing, the presence or absence of warpage, the presence or absence of peeling between pitches were determined, and the molding quality was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
◎: No conspicuous defects were found in the three-dimensional modeled object, and the target three-dimensional modeled object was obtained. ○: Several inconspicuous small defects were found, but it can be determined that there is no problem. ○ ~ △: Many inconspicuous small defects were found. However, it can be judged that there is no problem. △: There are many conspicuous defects and it is clear that the quality is clearly low.

(実施例14)
実施例1の立体造形用フィラメント材料をモデル材として、実施例6の立体造形用フィラメント材料をサポート材として用い、2ヘッドの熱溶融方式の立体造形装置を用いて図5に示す立体造形物の製造を行った。ノズル温度は、熱可塑性樹脂の融点の35℃高い温度とした。ベッド温度は、70℃に設定した。造形速度は、モデル材は60mm/sec、サポート材は30mm/secとした。
(Example 14)
The three-dimensional modeling filament material of Example 1 is used as a model material, the three-dimensional modeling filament material of Example 6 is used as a support material, and the three-dimensional modeling object shown in FIG. Manufactured. The nozzle temperature was 35 ° C. higher than the melting point of the thermoplastic resin. The bed temperature was set to 70 ° C. The modeling speed was 60 mm / sec for the model material and 30 mm / sec for the support material.

(実施例15)
実施例10の立体造形用フィラメント材料をモデル材として、実施例9の立体造形用フィラメント材料をサポート材として用い、2ヘッドの熱溶融方式の立体造形装置を用いて図5に示す立体造形物の製造を行った。ノズル温度は、熱可塑性樹脂の融点の35℃高い温度とした。ベッド温度は、80℃に設定した。造形速度は、モデル材は60mm/sec、サポート材は30mm/secとした。
(Example 15)
The three-dimensional modeling filament material of Example 10 is used as a model material, the three-dimensional modeling filament material of Example 9 is used as a support material, and the three-dimensional modeling object shown in FIG. Manufactured. The nozzle temperature was 35 ° C. higher than the melting point of the thermoplastic resin. The bed temperature was set to 80 ° C. The modeling speed was 60 mm / sec for the model material and 30 mm / sec for the support material.

次に、実施例14〜15によって得られた立体造形物について、以下のようにして、サポート材除去試験を行った。結果を表2に示した。   Next, the support material removal test was performed as follows about the three-dimensional molded item obtained by Examples 14-15. The results are shown in Table 2.

<サポート材除去試験>
各立体造形物を20℃の水を入れた容器に浸し、マグネチックスターラーを用いて撹拌を行った。所定の時間攪拌を行った後、サンプルを取り出し、50℃で24時間乾燥を行い、次いで重量を測定し、サポート材の使用量に対するサンプル上の残存量を測定し、サポート材の残存率を求めた。評価は下記基準に従って行った。結果を表2に示す。
[評価基準]
◎:浸漬させてから1時間で、サポート材の残存率は5%以下
○:浸漬させてから3時間で、サポート材の残存率は5%以下
△:浸漬させてから5時間経過してもサポート材の残存率は5%超で、その後ブラシを併用した水洗いによりサポート材の残存率は5%以下
×:浸漬させてから24時間経過しても、サポート材の残存率は50%以上
<Support material removal test>
Each three-dimensional model was immersed in a container containing 20 ° C. water, and stirred using a magnetic stirrer. After stirring for a predetermined time, the sample is taken out, dried at 50 ° C. for 24 hours, then the weight is measured, the residual amount on the sample with respect to the amount of support material used is measured, and the residual rate of the support material is obtained. It was. Evaluation was performed according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
[Evaluation criteria]
◎: 1 hour after immersion, 5% or less support material remaining ○: 3 hours after immersion, 5% or less support material △: 5 hours after immersion The remaining rate of the support material is over 5%, and then the remaining rate of the support material is 5% or less by rinsing with a brush. ×: Even after 24 hours of immersion, the remaining rate of the support material is 50% or more

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
<1> 熱可塑性樹脂、及び乾燥剤粒子を含有する立体造形用フィラメント材料であって、
前記立体造形用フィラメント材料の表面に露出した前記乾燥剤粒子の数よりも、前記立体造形用フィラメント材料の表面に露出していない前記乾燥剤粒子の数の方が多いことを特徴とする立体造形用フィラメント材料である。
<2> 前記乾燥剤粒子の最小軸長が、1μm以上である前記<1>に記載の立体造形用フィラメント材料である。
<3> 前記乾燥剤粒子が、前記立体造形用フィラメント材料から露出していない前記<1>から<2>のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料である。
<4> 前記立体造形用フィラメント材料が、コア部とシェル部の2層構成を有し、
前記コア部が、前記熱可塑性樹脂と前記乾燥剤粒子を含有する樹脂組成物で形成され、
前記シェル部が、前記コア部よりも前記乾燥剤粒子の量が少ない樹脂組成物で形成されている前記<1>から<3>のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料である。
<5> 前記乾燥剤粒子が、物理吸着系乾燥剤粒子である前記<1>から<4>のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料である。
<6> 前記乾燥剤粒子が、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、及び吸水性樹脂から選択される少なくとも1種である前記<1>から<5>のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料である。
<7> 前記乾燥剤粒子の平均粒子径が、平均一次粒子及び平均二次粒子を含めて、1μm以上200μm以下である前記<1>から<6>のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料である。
<8> 前記熱可塑性樹脂が非水溶性である前記<1>から<7>のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料と、
前記熱可塑性樹脂が水溶性である前記<1>から<7>のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料と、
を有することを特徴とする立体造形用フィラメント材料セットである。
<9> 前記立体造形用フィラメント材料が、
前記熱可塑性樹脂に、前記乾燥剤粒子を含有した樹脂組成物、
前記乾燥剤粒子の含有量を低減した樹脂組成物、及び
前記乾燥剤粒子を含有していない樹脂組成物、から選択される少なくとも2種を用い、
共押出成形装置を用いて製造することを特徴とする前記<1>から<7>のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料の製造方法である。
<10> 前記<1>から<7>のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料を用いて、加熱溶融する工程を含み、立体造形物を製造することを特徴とする立体造形物の製造方法である。
<11> 前記熱可塑性樹脂が水溶性である立体造形用フィラメント材料をサポート材として用い、所定の立体造形物を形成した後に、前記サポート材からなる部分を除去する工程を含む前記<10>に記載の立体造形物の製造方法である。
Aspects of the present invention are as follows, for example.
<1> A filament material for three-dimensional modeling containing a thermoplastic resin and desiccant particles,
Three-dimensional modeling characterized in that the number of desiccant particles not exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material is larger than the number of desiccant particles exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material. Filament material.
<2> The three-dimensional modeling filament material according to <1>, wherein the desiccant particles have a minimum axial length of 1 μm or more.
<3> The three-dimensional modeling filament material according to any one of <1> to <2>, wherein the desiccant particles are not exposed from the three-dimensional modeling filament material.
<4> The three-dimensional modeling filament material has a two-layer configuration of a core part and a shell part,
The core portion is formed of a resin composition containing the thermoplastic resin and the desiccant particles,
The filament material for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <3>, wherein the shell portion is formed of a resin composition having a smaller amount of the desiccant particles than the core portion.
<5> The three-dimensional modeling filament material according to any one of <1> to <4>, wherein the desiccant particles are physical adsorption desiccant particles.
<6> The three-dimensional modeling filament material according to any one of <1> to <5>, wherein the desiccant particles are at least one selected from zeolite, silica gel, alumina, and a water absorbent resin.
<7> The filament material for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <6>, wherein an average particle size of the desiccant particles is 1 μm or more and 200 μm or less including average primary particles and average secondary particles. It is.
<8> The three-dimensional modeling filament material according to any one of <1> to <7>, wherein the thermoplastic resin is water-insoluble;
The filament material for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <7>, wherein the thermoplastic resin is water-soluble,
It is a filament material set for three-dimensional modeling characterized by having.
<9> The filament material for three-dimensional modeling is
A resin composition containing the desiccant particles in the thermoplastic resin;
Using at least two selected from a resin composition in which the content of the desiccant particles is reduced, and a resin composition not containing the desiccant particles,
The method for producing a filament material for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <7>, wherein the filament material is produced using a coextrusion molding apparatus.
<10> A method for producing a three-dimensional structure including a step of heating and melting the filament material for three-dimensional structure according to any one of <1> to <7>, wherein the three-dimensional structure is manufactured. It is.
<11> Using the filament material for three-dimensional modeling, in which the thermoplastic resin is water-soluble, as a support material, and after forming a predetermined three-dimensional modeled object, the step <10> including a step of removing a portion made of the support material It is a manufacturing method of the three-dimensional molded item of description.

前記<1>から<7>のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料、前記<8>に記載の立体造形用フィラメント材料セット、前記<9>に記載の立体造形用フィラメント材料の製造方法、及び前記<10>から<11>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。   The filament material for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <7>, the filament material set for three-dimensional modeling according to <8>, the method for producing the filament material for three-dimensional modeling according to <9>, And according to the manufacturing method of the three-dimensional molded item according to any one of <10> to <11>, the problems in the related art can be solved and the object of the present invention can be achieved.

特表2004−504177号公報JP-T-2004-504177

1 立体造形用フィラメント材料
2 乾燥剤粒子
10 サポート材
20 モデル材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filament material for three-dimensional modeling 2 Desiccant particle 10 Support material 20 Model material

Claims (11)

熱可塑性樹脂、及び乾燥剤粒子を含有する立体造形用フィラメント材料であって、
前記立体造形用フィラメント材料の表面に露出した前記乾燥剤粒子の数よりも、前記立体造形用フィラメント材料の表面に露出していない前記乾燥剤粒子の数の方が多いことを特徴とする立体造形用フィラメント材料。
A three-dimensional modeling filament material containing a thermoplastic resin and desiccant particles,
Three-dimensional modeling characterized in that the number of desiccant particles not exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material is larger than the number of desiccant particles exposed on the surface of the three-dimensional modeling filament material. Filament material.
前記乾燥剤粒子の最小軸長が、1μm以上である請求項1に記載の立体造形用フィラメント材料。   The filament material for three-dimensional modeling according to claim 1, wherein a minimum axial length of the desiccant particles is 1 µm or more. 前記乾燥剤粒子が、前記立体造形用フィラメント材料から露出していない請求項1から2のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料。   The filament material for three-dimensional modeling according to claim 1, wherein the desiccant particles are not exposed from the filament material for three-dimensional modeling. 前記立体造形用フィラメント材料が、コア部とシェル部の2層構成を有し、
前記コア部が、前記熱可塑性樹脂と前記乾燥剤粒子を含有する樹脂組成物で形成され、
前記シェル部が、前記コア部よりも前記乾燥剤粒子の量が少ない樹脂組成物で形成されている請求項1から3のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料。
The three-dimensional modeling filament material has a two-layer configuration of a core part and a shell part,
The core portion is formed of a resin composition containing the thermoplastic resin and the desiccant particles,
The three-dimensional modeling filament material according to any one of claims 1 to 3, wherein the shell portion is formed of a resin composition having a smaller amount of the desiccant particles than the core portion.
前記乾燥剤粒子が、物理吸着系乾燥剤粒子である請求項1から4のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料。   The filament material for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 4, wherein the desiccant particles are physical adsorption desiccant particles. 前記乾燥剤粒子が、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、及び吸水性樹脂から選択される少なくとも1種である請求項1から5のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料。   The filament material for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 5, wherein the desiccant particles are at least one selected from zeolite, silica gel, alumina, and a water absorbent resin. 前記乾燥剤粒子の平均粒子径が、平均一次粒子及び平均二次粒子を含めて、1μm以上200μm以下である請求項1から6のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料。   7. The filament material for three-dimensional modeling according to claim 1, wherein an average particle diameter of the desiccant particles is 1 μm or more and 200 μm or less including an average primary particle and an average secondary particle. 前記熱可塑性樹脂が非水溶性である請求項1から7のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料と、
前記熱可塑性樹脂が水溶性である請求項1から7のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料と、
を有することを特徴とする立体造形用フィラメント材料セット。
The three-dimensional modeling filament material according to any one of claims 1 to 7, wherein the thermoplastic resin is water-insoluble.
The thermoplastic resin according to any one of claims 1 to 7, wherein the thermoplastic resin is water-soluble,
The filament material set for three-dimensional modeling characterized by having.
前記立体造形用フィラメント材料が、
前記熱可塑性樹脂に、前記乾燥剤粒子を含有した樹脂組成物、
前記乾燥剤粒子の含有量を低減した樹脂組成物、及び
前記乾燥剤粒子を含有していない樹脂組成物、から選択される少なくとも2種を用い、
共押出成形装置を用いて製造することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料の製造方法。
The three-dimensional modeling filament material is
A resin composition containing the desiccant particles in the thermoplastic resin;
Using at least two selected from a resin composition in which the content of the desiccant particles is reduced, and a resin composition not containing the desiccant particles,
It manufactures using a coextrusion molding apparatus, The manufacturing method of the filament material for three-dimensional modeling in any one of Claim 1 to 7 characterized by the above-mentioned.
請求項1から7のいずれかに記載の立体造形用フィラメント材料を用いて、加熱溶融する工程を含み、立体造形物を製造することを特徴とする立体造形物の製造方法。   A method for manufacturing a three-dimensional structure, comprising a step of heating and melting the filament material for three-dimensional structure according to any one of claims 1 to 7, and manufacturing a three-dimensional structure. 前記熱可塑性樹脂が水溶性である立体造形用フィラメント材料をサポート材として用い、所定の立体造形物を形成した後に、前記サポート材からなる部分を除去する工程を含む請求項10に記載の立体造形物の製造方法。

The three-dimensional model | molding of Claim 10 including the process of removing the part which consists of the said support material, after forming the predetermined three-dimensional model | molding object using the filament material for three-dimensional model | molding whose water-soluble thermoplastic resin is a support material. Manufacturing method.

JP2016111355A 2016-06-02 2016-06-02 Filament material for three-dimensional molding and manufacturing method thereof, filament material set for three-dimensional molding and manufacturing method of three-dimensional molded object Pending JP2017217758A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016111355A JP2017217758A (en) 2016-06-02 2016-06-02 Filament material for three-dimensional molding and manufacturing method thereof, filament material set for three-dimensional molding and manufacturing method of three-dimensional molded object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016111355A JP2017217758A (en) 2016-06-02 2016-06-02 Filament material for three-dimensional molding and manufacturing method thereof, filament material set for three-dimensional molding and manufacturing method of three-dimensional molded object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017217758A true JP2017217758A (en) 2017-12-14

Family

ID=60658317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016111355A Pending JP2017217758A (en) 2016-06-02 2016-06-02 Filament material for three-dimensional molding and manufacturing method thereof, filament material set for three-dimensional molding and manufacturing method of three-dimensional molded object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017217758A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020162339A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-13 コニカミノルタ株式会社 Resin composition and method for manufacturing three-dimensional shaped article using same
JP2021511984A (en) * 2018-03-26 2021-05-13 シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. Cross-linked polymer-filled polymer for 3D-printed articles
JP2021528276A (en) * 2018-06-18 2021-10-21 ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー A method for producing a three-dimensional object using a poly (aryl ether sulfone) (PAES) polymer.

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021511984A (en) * 2018-03-26 2021-05-13 シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. Cross-linked polymer-filled polymer for 3D-printed articles
US11724444B2 (en) 2018-03-26 2023-08-15 Signify Holding B.V. Cross-linked polymer filled polymer for 3D printed items
JP2021528276A (en) * 2018-06-18 2021-10-21 ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー A method for producing a three-dimensional object using a poly (aryl ether sulfone) (PAES) polymer.
JP7328999B2 (en) 2018-06-18 2023-08-17 ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー Method for manufacturing three-dimensional objects using poly(arylethersulfone) (PAES) polymers
WO2020162339A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-13 コニカミノルタ株式会社 Resin composition and method for manufacturing three-dimensional shaped article using same
JPWO2020162339A1 (en) * 2019-02-08 2021-12-09 コニカミノルタ株式会社 A resin composition and a method for manufacturing a three-dimensional model using the resin composition.
JP7463971B2 (en) 2019-02-08 2024-04-09 コニカミノルタ株式会社 Resin composition and method for producing three-dimensional object using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11685124B2 (en) Sacrificial support in 3D additive manufacturing made from PEO graft copolymer and nanoscopic particulate processing aids; methods for manufacturing such materials
JP7372902B2 (en) Ethylene-vinyl alcohol copolymer resin, film and multilayer structure containing the same, and method for forming the ethylene-vinyl alcohol copolymer resin
JP2017217758A (en) Filament material for three-dimensional molding and manufacturing method thereof, filament material set for three-dimensional molding and manufacturing method of three-dimensional molded object
US20180361674A1 (en) Break-away support material for additive manufacturing
BR112016026345B1 (en) PELLET RESIN COMPOSITION, ITS PRODUCTION METHODS, FILM, AND MOLDED ARTICLE
JP2016121414A (en) Resin net
JP2017217881A (en) Solid molding material, manufacturing method of solid molding, and manufacturing apparatus of solid molding
WO2017104415A1 (en) Water-disintegrable composite material, and method for producing three-dimensional model
JP2007332204A (en) Biodegradable adhesive film
JP2004149679A (en) Biodegradable porous film and manufacturing method therefor
JP7207409B2 (en) Materials for 3D printers
JP4870489B2 (en) Uncharged desiccant-containing film
JP5376181B2 (en) Single-layer or multi-layer tube-shaped food packaging film that can be smoked, air-dried and peeled off, in particular in a fully automated manner, and method for producing the same
JPH10249853A (en) Molding granulated material and its manufacture
JP7064763B2 (en) Resin composition and filament molding
JP2013163316A (en) Method of manufacturing desiccant-containing resin composition pellet
EP4059697A1 (en) 3d printing filament
JP2003276021A (en) Method for manufacturing saponified ethylene-vinyl acetate copolymer composition pellet
WO2004003063A8 (en) Thermoplastic foamed materials comprising nanostructured filling materials and method for producing the same
WO2023149561A1 (en) Material for three-dimensional modeling, and resin molded body using same
WO2021025161A1 (en) Filament for material extrusion (me) 3-d printer, resin molded body, wound body, and cartridge for mounting on 3-d printer
JP2024070634A (en) Material for 3D printer and method for manufacturing resin molded body using the same
JP2005179452A (en) Heat-sealable linear low-density polypropylene-based film and method for producing the same
JP2004223795A (en) Sealant film, laminated film and packaging bag
JP2005178250A (en) Heat sealable polypropylene film and its production method